正负脉宽数控调制信号发生器
基于FPGA的设计题目
1.花样彩灯控制器的设计设计要求:假设输入脉冲为3MHz，控制16只LED发光二极管每隔1s或2s显示一种花样。
要求显示的花样如下:闪烁2次从LED（0）移位点亮到LED（15）一次全部点亮一次从LED（15）开始逐个熄灭至LED（0）1次闪烁2次。
如果按下清零键时，16只LED均熄灭一次，然后再重新按规律显示。
如果没有按下快/慢选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔1s进行花样显示，否则按下快/慢键选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔2s进行花样显示。
2.利用FPGA实现一个简单的DDS正弦波发生器（DDS：数字显示示波器）可分解为三个部分来设计：时钟产生模块；地址产生模块；ROM查找表模块。
实现思路：①首先，由外部晶振引入40MHz的时钟到FPGA内部，进入时钟产生模块，对时钟进行处理并3倍频程后，得到一个稳定精确的120MHz的系统时钟；②然后，地址产生模块在系统时钟的激励下，将频率控制字与累加寄存器输出的数据进行累加，然后把累加的结果作为地址输出给ROM查找表地址；③最后，ROM查找表模块在每个系统时钟的上升沿，按照地址来读取ROM 查找表中的相应的波形采样点数据并输出，该数就是最终的DDS信号。
3.多功能信号发生器的设计设计要求：设计一个多功能信号发生器，能够以稳定的频率产生锯齿波、增减锯齿波、三角波、阶梯波、正弦波和方波等六种信号。
系统有3个波形选择开关和一个复位开关，通过波形选择开关可以选择以上各种不同种类的输出波形；按下复位开关时，系统将复位。
设计实现：由于FPGA只能直接输出数字信号，而多功能信号发生器输出的各种波形均为模拟信号，因此设计信号发生器时，需将FPGA输出的信号通过D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号。
多功能信号发生器可由信号产生电路、波形选择电路和D/A转换电路构成。
如下图所示:时钟信号波形输出选择信号4.数字跑表的设计设计要求:设计一个数字跑表，该跑表具有复位、暂停、秒表计时等功能。
数控脉宽脉冲信号发生器v
06 数控脉宽脉冲信号发生器 的应用实例
在自动化控制系统中的应用
自动化控制
数控脉宽脉冲信号发生器在自动化控制系统中用于产生精确的脉冲信号，控制各种执行机 构如电机、气动阀等，实现自动化生产线的精确控制。
位置控制
通过产生不同占空比的脉冲信号，数控脉宽脉冲信号发生器可以精确控制物体的位置，如 数控机床的定位精度。
指脉冲信号发生器能够调节的脉冲宽度的范围。脉冲宽度调 节范围越广，信号发生器的应用灵活性越高。
脉冲宽度精度
指脉冲信号发生器输出的脉冲宽度的精度。脉冲宽度精度越 高，信号发生器的性能越优异。
输出电压幅度
输出电压幅度
指脉冲信号发生器输出的脉冲信号的 电压幅度。输出电压幅度越高，信号 发生器的驱动能力越强。
定义与特点
定义
数控脉宽脉冲信号发生器是一种 能够产生具有可调脉宽的脉冲信 号的电子设备。
特点
具有高精度、高稳定性和高可靠 性，能够产生多种不同脉宽的脉 冲信号，广泛应用于测试、测量 和控制系统等领域。
工作原理
01
工作原理
数控脉宽脉冲信号发生器通过数字控制技术，对脉冲信号的宽度进行精
确调节。它通常由一个脉冲源和一个数字控制电路组成，数字控制电路
清洁与保养
使用干燥的布擦拭信号发生器 的外壳表面，保持清洁。
清洁信号发生器的散热口，确 保散热良好。
对于需要润滑的部位，定期添 加润滑油，保持其正常运转。
常见故障排除
如果信号发生器无法正常启动，首先检查电源是 否正常，然后检查是否有明显的硬件故障。
如果信号发生器输出的信号失真，可能是由于信 号源或信号线的问题，需要检查和更换。
正负脉宽数控调制信号发生器
EDA技术课程大作业设计题目：正负脉宽数控调制信号发生器院系：安阳工学院电子信息与电气工程系学生姓名：学号：200902070001专业班级：电子信息工程专升本2010年12 月8 号正负脉宽数控调制信号发生器1.设计背景和设计方案1.1 设计背景随着EDA的发展,信号发生器能和任何数字器件组合在一起,在任何条件下给出很高的波形质量.通过软件仿真,可以验证设计的正确性.信号发生器是够产生大量标准信号和用户定义信号并保证高精度和高稳定性的仪器.1.2系统原理设计框图图11.3试验目的（1）学会正负脉宽数控可调的方波信号发生器的设计。
（2）学会用元件例化语句描述顶层设计。
1.4试验原理图1是脉宽数控调制信号发生器逻辑图，此信号发生器是由两个完全相同的可自加载加法计数lcnt8组成的，它的输出信号的高低电平脉宽可分别由两组8位预置数进行控制。
如果将初始值可预置的加法计数器的溢出信号作为本计数器的初始预置加载信号LD，则可构成计数初始值自加载方式的加法计数器，从而构成数控分频器。
图A中D触发器的一个重要功能就是均匀输出信号的占空比，提高驱动能力。
这对驱动诸如扬声器或电动机十分重要。
2.方案实施2.1试验设计思路（1）说明以上两个程序中各语句及整个程序完成的功能，在quartusⅡ中输入源程序，然后进行编译和仿真，验证其正确性。
（2）引脚锁定。
在GW48-CK试验系统中，选择试验电路结构图NO.1，由试验电路结构图和图a确定引脚的锁定。
输入时钟CLK接CLOCK0（用于发声时，接频率65536HZ）；8位数控预置输入B[7..0]接PIO7~PIO0,由键1和键2控制输入，输入值分别显示于数码管2和数码管1；输出PSOUT接SPEAKER（对应1032E是第5引脚PIN5;对应EPF10K是第3引脚PIN3）。
（3）硬件验证。
向目标芯片下载适配后的逻辑设计文件，通过键2和键1输入控制高电平信号脉宽的预置数（显示于数码管2和1）；由键4和键3输入控制低电平信号脉宽的预置数（显示于数码管4和3）；取待分频率F=12 MHZ，6MHZ,或3MHZ,通过短路帽输入CLK9;频率输出可利用示波器观察波形随预置数的变化而变化的情况。
数控脉宽脉冲发生器.
江西理工大学应用科学学院信息工程系课程设计说明书课程名称：电子线路课程设计课题名称：数控脉宽脉冲发生器参与人员姓名：杨玲班级、学号电信103,02号参与人员姓名：万淑萍班级、学号电信103,20号参与人员姓名：张晓琴班级、学号电信103,27号参与人员姓名：刘潞瑶班级、学号电信103,30号完成时间： 2013年01月10日指导老师：梁小鹏目录一摘要 (1)二设计内容及指标 (2)三设计条件 (2)四设计分析 (4)五总体电路图 (10)六心得体会 (11)七参考文献 (13)八附件 (14)一摘要:单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎无处不在、无所不为。
单片机的应用领域已经从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围一记网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式：一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，成为普林斯机构。
另一种是将程序存储器个数据存储器截然分开、分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前单片机以采用程序存储器截然分开的结构多。
本课题讨论的占空比可调的信号发生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。
基于单片机的信号发生器的设计，该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识，考察现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成一个基本的实际系统的设计全过程。
关键是这个实际系统设计的过程，在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。
特别是这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。
通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片，可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形。
这样一个信号发生器装置在控制领域有相当广泛的应用范围。
因为产生一系列的可调波形可以作为其他一些设备的数值输入，还可以应用与设备检测，仪器调试等场合。
正负脉宽数控调制信号发生器
目录摘要 (I)Abstract (II)1、绪论 (1)1.1 EDA和QuartusⅡ的简介及起源 (1)1.2 EDA的优势 (1)1.3 EDA发展趋势 (2)2、设计任务与要求 (3)2.1课程设计的任务 (3)2.2课程设计的基本要求 (3)3、设计原理 (4)4、功能模块 (5)4.1 分频器div (5)4.2 可预置数计数器 (6)4.3 数码动态扫描显示 (9)5、总体设计电路图 (12)5.1 总体电路图[2][5] (12)5.2 顶层文件 (13)6、程序下载及结果分析 (16)6.1 管脚分配情况 (16)6.2 结果验证 (16)7、课程设计心得体会 (18)参考文献 (19)摘要QuartusⅡ是Altera提供的FPGA/CPLD开发集成环境，Altera是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一。
QuartusⅡ是在21世纪初推出，是Altera前一代FPGA/CPLD集成开发环境MAX+plus Ⅱ的更新换代产品，其界面友好，使用环境便捷。
它提供了一种与结构无关的设计环境，使设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。
本设计采用Quartus编写程序并进行仿真，由两个完全相同的可自加载计数器LCNT8组成的，它的输出信号的高低电平脉宽可分别由两组8位预置数进行控制。
关键词：Quartus 计数器预置数AbstractQuartus II is the FPGA/CPLD integrated development environment provided by Altera, Altera is one of the world's largest suppliers of programmable logic devices. Quartus II was launched in the beginning of the 21st century are Altera previous-generation integrated development environment MAX+plus FPGA/CPLD ⅱ of the replacement products, its friendly interface, use the convenient environment. It provides a structure-neutral design environment, enabling designers to easily design input, rapid processing and device programming.Design and write programs using Quartus and simulation, consisting of two identical load counters LCNT8, its output signal of high and low level pulse width can be separately controlled by two groups of 8 preset number.Key word：Quartus， counters， preset number1、绪论1.1 EDA和QuartusⅡ的简介及起源EDA技术是20世纪90年代迅速发展起来的，是现代电子设计的最新技术潮流，是电子线路设计与分析的一门技术。
课题 正负脉宽数控调制信号发生器
课题正负脉宽数控调制信号发生器
一、课题目的
1.熟练掌握预置计数器的描述方法。
2.掌握VHDL语言反馈信号的处理。
3.设计正负脉冲宽度可调的数控调制信号发生器。
二、课题原理
图14-1正负脉宽数控调制信号发生器框图
预置计数器比普通计数器多了一个预置端LD和预置数据端DATA。
当LD=1（或0）时，在下一个时钟脉冲过后，计数器输出端输出预置数DATA。
图14-1使正负脉宽数控调制信号发生器电路的框图。
从图14-1可以看到输出脉宽调制信号由计数器A、B的进位脉冲信号控制。
计数器A的进位脉冲使输出信号输出正脉冲，计数器B的进位脉冲使输出信号输出负脉冲，同时反馈信号使计数器A、B分别重新置数，从而达到控制正负脉冲宽度的目的。
三、课题内容
1.用VHDL语言设计各功能模块。
2.通过仿真或观察波形文件验证设计课题的正确性。
3.编译下载并通过示波器验证结果。
四、设计提示
1.选择电路可用一带清零端的D触发器构成，也可以用VHDL语言的进程语句进行描
述。
2.注意用到反馈信号的地方，输出信号线应定义成Buffer类型。
五、课题报告要求
1.写出各模块的源程序。
2.画出详细电路图并分析电路的工作原理。
3.画出电路工作时序波形图。
4.书写心得体会。
EDA课程设计--正负脉宽数控调制信号发生器
cnt:=cnt+1; END IF; END IF; divclk<=temp; END PROCESS; END ONE;
仿真波形如图 9 所示：
7
太原科技大学：名字起个什么
图9 仿真分析：任意给一个时钟信号，分频器将高频信号分成低频信号。 2、计数器
析、观察、判断、试验、再判断”的基本方法独立解决； ⑷．能对实验结果进行分析和评价。 3、掌握编程、仿真、连线、调试等基本技能，巩固常用仪器的正确使用
方法。
二、 总体框图
总体框架图如图 1 所示：
3
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时钟脉冲
计数器 A
计数器 B
进位脉冲 反馈控制 进位脉冲
反馈控制
选择 输出信号
2
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正负脉宽数控调制信号发生器
一、 设计任务与要求
1）课程设计的任务：此信号发生器可产生占空比可调的方波，高低电平的维持 时间由 6 位二进制数控制。
2）课程设计的基本要求 通过课程设计各环节的实践，应达到如下要求： 1、初步掌握数字逻辑电路、EDA 分析和设计的基本方法。包括： ⑴．根据设计任务和要求，初选电路； ⑵．通过研究、设计计算，确定电路方案； ⑶．电路仿真及编程、模拟、连线、进行调试； ⑷．分析实验结果，写出设计总结报告。 2、培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力。包括： ⑴．学会自己分析、找出解决问题的方法； ⑵．对设计中遇到的问题，能独立思考，查阅资料，寻找解决方案； ⑶．掌握一些测试电路的基本方法，实验中出现一般故障，能通过“分
6
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正负脉宽数控调制信号发生器实验
实验三正负脉宽数控调制信号发生器一、实验要点1．掌握数控调制信号产生的基本原理.2．掌握两个信号频繁的设定.3．编制程序.4．仿真和下载.二、实验难点1. 掌握时序逻辑电路的设计方法.2．掌握复用脚的设定方法.注意实验报告要写编制的程序,还要写操作步骤.--------------------------------------- Title:正负脉宽数控信源---- Author:Zong Zhanhua ---- Data: 2004-9-15 ---------------------------------------library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;--------------------------------------------------------------------entity exp11 isport( Clk : in std_logic; --时钟输入Mode : in std_logic; --模式选择P,N : in std_logic_vector(3 downto 0); --输入：控制正负脉宽Fout : out std_logic --波形输出);end exp11;--------------------------------------------------------------------architecture behave of exp11 issignal M_Buffer,N_Buffer :std_logic_vector(4 downto 0);signal N_Count : std_logic_vector(4 downto 0);signal m_Mode : std_logic_vector(1 downto 0);signal Clk_Count1 : std_logic_vector(3 downto 0);signal Clk_Count2 : std_logic_vector(12 downto 0); signal clkin1,clkin2: std_logic;beginprocess(P,N)beginM_Buffer<='0'&P;N_Buffer<=('0'&P)+('0'&N);end process;process(Clk)beginif(Clk'event and Clk='1') thenClk_Count1<=Clk_Count1+1;end if;clkin1<=Clk_Count1(3);end process;process(clkin1) --计数器累加beginif(clkin1'event and clkin1='1') thenif(N_Count=N_Buffer) thenN_Count<="00000";elseN_Count<=N_Count+1;end if;end if;end process;process(Clk) --波形判断beginif(N_Count<M_Buffer) thenif(m_Mode=1) thenFout<=Clk;elseFout<='1';end if;elsif(N_Count>=M_Buffer and N_Count<N_Buffer) thenif(m_Mode=2) thenFout<=Clk;elseFout<='0';end if;end if;end process;process(clkin1)beginif(clkin1'event and clkin1='1') thenClk_Count2<=Clk_Count2+1;end if;clkin2<=Clk_Count2(12);end process;process(clkin2) --频率及占空比的改变1beginif(clkin2'event and clkin2='0') thenif(Mode='0') thenm_Mode<=m_Mode+1;end if;end if;end process;end behave;。
正负脉宽数控调制信号发生器的vhdl程序设计
正负脉宽数控调制信号发生器的vhdl程序设计1 绪论正负脉宽模块调制(PWM)是一种经常用于控制电容电阻负载的一种电力调制模式。
它的原理是使用控制开关去控制相应的正反脉宽和频率从而达到调整控制负载功率大小的目的，并且精度比直流控制要高得多。
VHDL（可编程高级语言）是一种用来设计逻辑电路和数字电路的高级语言，用于信号发生器设计的VHDL程序中可以配置多种脉宽调制模式，其中正负脉宽调制是最常用的一种。
2 方案正负脉宽调制信号发生器的VHDL程序设计主要包括：控制信号的生成、正负脉宽的定义、正反脉宽的互换实现、延时实现方式以及脉冲报文的实现。
由于正负脉宽调制是一种基于定时脉冲实现的一种控制方式，因此在VHDL程序中要实现此种方案的第一步是要构建用来生成定时控制信号的基本模块，这部分的模块实现原理可以使用FIFO（先进先出）概念，包括将VHDL语言中的信号分别定义为“正”和“反”状态，最后连接到正负脉宽调制器中。
正负脉宽的定义主要是要定义脉宽的百分比，根据此百分比产生一个脉宽值，此值可以被用于控制负载电流及功耗。
定义脉宽比的关键在于要定义一个窗口，在窗口期间，脉宽起点到终点之间的一定时间占比是确定的，使用VHDL程序定义脉宽比的原理是将窗口期间的脉宽定义为一个固定或可变的时间变量，最后使用FIFO按时序输出，以达到调整脉宽比例的效果。
正反脉宽互换是实现正负脉宽调制信号发生器的关键步骤，其原理是利用控制开关，比如复合型开关，可以在两端的脉宽之间进行互换，首先把固定的正脉宽和反脉宽的定义放入VHDL代码中，当检测到控制信号的变化时，就可以根据控制开关的工作状态来执行正反脉宽的互换。
对于正负脉宽调制，最常用的延时实现方案是使用FIFO，即先进先出，使用VHDL程序实现此种方案的原理是将脉宽比和延迟时间变量当作VHDL中的信号输入参数，最后通过控制信号来改变脉宽比，来实现延时效果。
脉冲报文实现是在正负脉宽调制信号发生器VHDL程序中比较关键的一步，原理是将需要传输的报文数据通过报文控制信号，从而将数据传递到接收端，根据报文控制信号的变化来实现脉宽的变化，这样就可以实现脉冲报文的传输。
《EDA技术》课程标准
《EDA技术》课程标准课程代码：B07024413课程类别：必修课授课系（部）：自动化工程系学分学时：62一、课程定位《EDA技术》课程是应用电子技术专业的一门必修专业课程，也是一门实用技术骨干课程，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。
通过本课程的学习可以使学生较系统地掌握单片机C语言的编程方法，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术，熟悉单片机技术在工业控制中的应用，可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，使得学生能紧跟计算机技术的发展脚步，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的检测和维修奠定坚实的基础，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。
二、课程目标本课程是应用电子技术专业的专业课，要求学生通过本课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。
能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计。
1.知识目标（1）理解EDA技术的基本工作流程和原理；（2）掌握EDA应用软件的基本使用方法；（3）掌握EDA设计软件的设计流程；（4）培养学生利用现代EDA 技术进行电子产品设计的能力。
2.能力目标（1）培养学生谦虚、好学的能力（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好风气（3）培养学生自学能力与自我发展能力（4）培养学生创新能力（5）培养学生良好的职业道德3.素质目标（1）培养学生的沟通能力及团队的协作精神。
（2）培养学生分析问题、解决问题的能力。
（3）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。
（4）培养学生的自我管理、自我约束的能力。
（5）培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。
三、课程设计1、设计思想教学内容框架本课程以EDA技术的的软硬件内容构成，从功能实现的方向按照循序渐进的原则来逐步展开，通过设计五个教学项目来体现以FPGA为核心的EDA技术的结构及原理。
正负脉宽数控调制信号发生器的设计
实验四正负脉宽数控调制信号发生器的设计1.实验目的：（1）熟练掌握Quartus II软件平台的使用方法；（2）精通VHDL的语法规则和语言特色；（3）深入了解VHDL语言的基本结构以及编程方法；（4）学习和掌握系统层次化设计思想。
2.实验内容正负脉宽数控调制信号发生器作为通信系统的重要组成部分，它在数字通信领域有着广泛的应用。
信号发生器要求由两个完全相同的可自加载加法计数器组成，它输出信号的高低电平脉宽分别由两预置数进行控制。
采用元件例化思想进行系统设计，首先完成一个100进制可自加载加法计数器元件，正负脉宽数控调制信号发生器通过调用先前计数器实现自上而下层次化设计。
系统时钟CLK周期为40ns、正负脉宽数控调制信号发生器输出信号周期为2.4us,正负脉宽比为2:1。
3.实验要求（1）基于附录中VHDL程序架构完成正负脉宽数控调制信号发生器设计，进行编译，根据编译结果修正相关错误；（2）生成RTL电路图，详细阐述各个组成模块功能及作用；（3）对端口科学合理赋值，完成时序仿真，记录时序结果。
（4）总结实验过程中遇到的问题，阐述相应的解决方法。
4.程序设计5.生成RTL电路图U1、U2是两个100进制加法计数器；CLK是同步时钟脉冲，A是加法计数器U1的输入；B是加法计数器U2的输入；两个加法计数器的置数在PSINT中进行整合，最后从PSOUT输出相应的波形。
当时钟脉冲为高电平，加法计数器的LD为低电平时，相应的加法计数器进行计数，计数过程中不输入任何波形。
当时钟脉冲CLK和LD均为高电平时加载预置数，即在PSINT中置入高电平。
6.仿真波形7.实验心得由实验要求：系统时钟CLK周期为40ns、正负脉宽数控调制信号发生器输出信号周期为2.4us,正负脉宽比为2:1。
有：2.4us/40ns=60而且正负脉宽比为2:160*1/3=2060*2/3=4099-20=7999-40=59十进制数79化为二进制数1001111，十进制数59化为二进制数0111011当A串行输入“0111011”，B串行输入“1001111”，时钟脉冲为40ns 时，即可得到正负脉宽数控调制信号发生器输出信号周期为2.4us,正负脉宽比为2:1的输出波形。
基于vhdl的正负脉宽数控调制信号发生器的设计
基于vhdl的正负脉宽数控调制信号发生器的设计摘要：本文设计了一种基于VHDL的正负脉宽数控调制信号发生器。
该发生器采用VHDL语言进行设计，通过在FPGA中实现，可以实现正负脉宽控制、占空比控制、周期控制等功能。
同时，该发生器具有调节范围广泛、精度高、稳定性好等特点，适用于模拟电路测试等领域中。
关键词：VHDL, 正负脉宽数控调制信号, FPGA, 占空比一、引言随着数字系统的不断发展，数字信号在各个领域发挥着越来越重要的作用。
而在数字系统中，正负脉宽控制信号是一个重要的信号类型。
具有正负脉宽数控调制信号发生器可以用于全息干涉仪、激光干涉仪、超声测深仪等仪器的测试，也可用于离散控制系统，数字信号处理等领域中。
因此，正负脉宽数控调制信号的发生器逐渐成为了数字系统设计中必不可少的一部分。
本文提出的基于VHDL语言的正负脉宽数控调制信号发生器具有设计复杂度低、精度高、稳定性好等优点，可以很好地满足数字系统设计中多种数据信号需求。
本文将从如下三个方面介绍该发生器的设计：FPGA系统综述、正负脉宽数控调制信号的特点和设计思路、设计与实现。
二、FPGA系统综述(FPGA) 即可编程门阵列，属于一种半定制电路。
其实现原理比硬件实现简单而快。
FPGA 的灵活性和可重构性，是基于FPGA设计的数字系统广泛应用的原因之一。
FPGA还具有自动调节等自适应控制能力。
尤其在数字系统测试中，使用FPGA设计的测试器可以有效地提高测试速度和精度。
正负脉宽数控调制信号有如下特点：1. 脉宽控制功能：可以实现脉宽控制，即定时输出不同宽度的正负电平信号。
设计思路如下：- 首先，通过VHDL语言描述出该发生器的基本功能和实现过程。
- 其次，选择一种FPGA开发板进行开发，通过VHDL程序方式实现信号的输出。
- 最后，通过实际测试，验证设计的可行性，检验信号输出的稳定性和精度。
四、设计与实现4.1 电路原理图正负脉宽数控调制信号发生器的电路原理图如图所示：4.2 VHDL程序设计本文采用VHDL语言来实现正负脉宽数控调制信号的发生器。
正负脉宽数控调制信号发生器
目录摘要..............................................................................................错误！未定义书签。
Abstrac t ........................................................................................错误！未定义书签。
1、绪论........................................................................................错误！未定义书签。
1.1 EDA和Qua rtusⅡ的简介及起源..................................错误！未定义书签。
1.2 EDA的优势................................................................错误！未定义书签。
1.3 EDA发展趋势 ............................................................错误！未定义书签。
2、设计任务与要求....................................................................错误！未定义书签。
2.1课程设计的任务.............................................................错误！未定义书签。
2.2课程设计的基本要求.....................................................错误！未定义书签。
3、设计原理................................................................................错误！未定义书签。
基于vhdl的正负脉宽数控调制信号发生器的设计
基于VHDL的正负脉宽数控调制信号发生器的设计1. 引言正负脉宽数控调制信号发生器是一种常用的电子设备，用于产生特定频率和幅度的调制信号。
在很多应用中，如通信系统、音频处理等领域都需要使用到这种信号发生器。
本文将介绍基于VHDL语言实现正负脉宽数控调制信号发生器的设计。
2. 设计目标设计一个能够产生正负脉宽数控调制信号的电路，具体要求如下： - 支持设置输出频率范围； - 支持设置输出幅度范围； - 支持设置占空比范围； - 输出波形应为可调节幅度和频率的方波。
3. 设计思路基于VHDL语言实现正负脉宽数控调制信号发生器需要以下步骤： 1. 定义输入和输出接口； 2. 设计主模块，包括时钟分频模块、方波生成模块、幅度和频率控制模块； 3. 实现各个模块，并进行仿真验证； 4. 进行综合和布局布线操作； 5. 下载到目标设备进行测试。
4. 设计细节4.1 输入和输出接口正负脉宽数控调制信号发生器的输入和输出接口如下： - 输入接口： - 频率设置：用于设置输出频率范围； - 幅度设置：用于设置输出幅度范围； - 占空比设置：用于设置占空比范围。
- 输出接口： - 正负脉冲信号：产生正负脉宽数控调制信号。
4.2 主模块设计主模块是整个电路的核心，包括时钟分频模块、方波生成模块和幅度和频率控制模块。
4.2.1 时钟分频模块时钟分频模块用于产生时钟信号，通过对输入的时钟信号进行分频来实现不同的输出频率。
可以使用计数器来实现分频功能，具体步骤如下： 1. 接收输入的时钟信号； 2. 设置计数器初始值为0； 3. 每次接收到时钟信号后，计数器值加1； 4. 当计数器值达到设定值时，产生一个输出脉冲，并将计数器重置为0。
4.2.2 方波生成模块方波生成模块根据输入的时钟信号和占空比设置产生正负脉宽数控调制信号。
具体步骤如下： 1. 接收时钟信号和占空比设置； 2. 根据占空比设置，将时钟信号分为高电平和低电平两个阶段； 3. 在高电平阶段输出高电平信号，在低电平阶段输出低电平信号。
#正负脉宽数控调制信号发生器设计
实验三：正负脉宽数控调制信号发生器地设计1.实验目地<1）学习isEXPERT/MAX+plus Ⅱ/Foudation Series软件地基本使用方法.<2）学习GW48-CK EDA实验开发系统地基本使用方法.<3）学习VHDL程序中数据对象、数据类型、顺序语句、并行语句地综合使用.2.实验内容设计并调试好一个脉宽数控调制信号发生器,此信号发生器是由两个完全相同地可自由加载加法计数器LCNT8组成地,它地输出信号地高/低电平脉宽可以分别由两组8位预置数进行控制.用GW48_CK EDA实验开发系统<拟采用地实验芯片地型号为isPLSI1032E OLCC_84）进行硬件验证.3.实验条件<1）画出系统地原理框架图,说明系统中各主要部分地功能.<2）编写各个VHDL源程序.<3）根据选用地软件编好用于系统仿真地测试文件.<4）根据选用地软件及EDA实验开发装置编好用于硬件验证地管脚锁定文件.<5）记录系统仿真、硬件验证结果.<6）记录式样过程中出现地问题、解决方法及注意事项.4.实验设计<1）系统原理图框架脉宽数控调制信号发生器逻辑图<2）VHDL源程序源程序pulse.vhdlibrary ieee。
use ieee.std_logic_1164.all。
entity lcnt8 isport(clk,ld:in std_logic。
d:in integer range 0 to 255。
cao:out std_logic>。
end entity lcnt8。
architecture art of lcnt8 issignal count:integer range 0 to 255。
beginprocess(clk> isbeginif clk'event and clk='1' thenif ld='1' then count<=d。
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EDA设计基础实验课程论文题目正负脉宽数控调制信号发生器学院专业班级通信班学生姓名大彬哥指导教师大力会摘要介绍了Verilog-HDL语言在正负脉宽数控调制信号发生器中的具体应用,给出了仿真波形,说明了实现电子电路的自动化设计(EDA)过程和EDA技术在现代数字系统中的重要地位及作用.关键词：Verilog-HDL EDA 仿真AbstractIntroduces the Verilog HDL - language in positive and negative pulse width digital modulation signal generator in the specific application and simulation waveform is given, and illustrates the process of electronic design automation (EDA) of the circuit and EDA technology in the important position and role of modern digital system.Keywords: Verilog-HDL；EDA；Simulation目录摘要......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
Abstract....................................................................................................................... 错误！未定义书签。
第1章绪论 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1 概述 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.2 脉宽调制技术的研究现状 .................................................................... 错误！未定义书签。
1.2.1 脉宽调制技术的应用 ........................................................................ 错误！未定义书签。
1.2.2 脉宽调制的优点 ................................................................................ 错误！未定义书签。
第2章脉宽调制系统的基本原理 .................................................................. 错误！未定义书签。
2.1 EDA技术.................................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.1 EDA技术的优势........................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.2EDA的发展趋势 ............................................................................ 错误！未定义书签。
2.2 Quartus Ⅱ软件 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.1 Quartus Ⅱ简介.............................................................................. 错误！未定义书签。
2.1.2 Quartus Ⅱ的功能 ......................................................................... 错误！未定义书签。
2.3 Verilog-HDL语言 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.1 语言简介.......................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.2 Verilog-HDL主要能力................................................................. 错误！未定义书签。
第3章信号发生器设计过程 ........................................................................... 错误！未定义书签。
3.1核心设计 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2 分频器的设计 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
第4章软件仿真及硬件验证 ............................................................................. 错误！未定义书签。
4.1软件仿真 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2 硬件验证 .................................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2.1 引脚锁定....................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2.2下载验证.......................................................................................... 错误！未定义书签。
结论 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1 概述脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
1.2 脉宽调制技术的研究现状脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。
也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
1.2.1 脉宽调制技术的应用PWM控制技术主要应用在电力电子技术行业，具体讲，包括风力发电、电机调速、直流供电等领域，由于其四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，对于目前国家提出的节能减排具有积极意义。
通过改变导通时间占总时间的比例，也就是占空比，达到调整电压和频率的目的。
广泛用于调压调频，针对各种类型的电机应用，是最突出的。
1.PWM软件法控制充电电流2.PWM在推力调制中的应用3.在LED中的应用1.2.2 脉宽调制的优点PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。
在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。